La division cellulaire est le processus par lequel une cellule mère se divise en deux ou plusieurs cellules filles. Chez les eucaryotes, la division cellulaire peut être classée en deux types distincts appelés mitose et méiose. La mitose est une division végétative où chaque fille est génétiquement identique à la cellule mère, tandis que la méiose est une division reproductive où le nombre de chromosomes dans les cellules filles est réduit de moitié pour produire des gamètes haploïdes. La création de deux cellules filles génétiquement identiques est le résultat final de la mitose. La mitose comporte quatre étapes principales – prophase, métaphase, anaphase et télophase, qui seront expliquées plus en détail dans cet article.

Cet article examine,

1. Qu'est-ce que la mitose 2. Quelles sont les étapes de la mitose – Prophase – Métaphase – Anaphase – Télophase

Qu'est-ce que la mitose

La mitose est la division cellulaire végétative chez les eucaryotes, qui divise le génome répliqué de la cellule mère entre deux cellules filles. Les deux cellules sont génétiquement identiques, portant un nombre approximativement égal d'organites et de cytoplasme. La phase mitotique est appelée phase M du cycle cellulaire. Les eukayrotes ont un grand nombre de chromosomes. Ces chromosomes sont répliqués pendant la phase S de l'interphase du cycle cellulaire, avant l'entrée dans la phase M. Les chromosomes répliqués contiennent deux chromatides sœurs réunies au niveau de leurs centromères.

Deux types de mitose peuvent être identifiés parmi les organismes: la mitose ouverte et la mitose fermée. Pendant mitose ouverte chez les animaux, l'enveloppe nucléaire est décomposée afin de séparer les chromosomes. Mais chez les champignons, les chromosomes se sont séparés dans le noyau intact, appelé mitose fermée.

Quelles sont les étapes de la mitose

La division mitotique se déroule en quatre étapes principales: prophase, métaphase, anaphase et télophase. La division miotique est précédée d'une interphase, qui est la phase où la cellule copie son ADN en vue de la mitose. Les chromosomes répliqués sont étroitement enroulés par condensation chromosomique à l'interphase. Leurs centromères sont également attachés aux kinétochores, un type important de protéines dans la division nucléaire. Les protéines nécessaires à la division cellulaire sont synthétisées pendant l'interphase, de même que les composants cellulaires dont les organites augmentent leur nombre. Un diagramme schématique illustrant la mitose est présenté à la figure 1.

Figure 1: Mitose au cycle cellulaire

Étape 1: Prophase

Pré-prophase

La pré-prophase a lieu uniquement dans les plantes, avant la prophase. Au cours de la pré-prophase, le noyau des plantes fortement vacuolées migre vers le centre de la cellule. Le cytoplasme est divisé en deux le long du plan de division cellulaire par une feuille transversale appelée phragmosome. La bande de pré-prophase, qui est un anneau de filaments d'actine avec des microtubules, se forme pendant la pré-prophase, marquant la future position de l'appareil du fuseau mitotique. Les plantes ne possèdent pas de centrosome, qui est le centre de coordination des microtubules. Ainsi, le fuseau est formé à la surface du noyau, assemblant indépendamment l'appareil à fuseau. La formation de l'appareil à fuseau brise l'enveloppe nucléaire.

Prophase

La prophase est considérée comme la première étape de la division nucléaire de la mitose. Au début de la prophase, le nucléole disparaît. Les chromosomes sont étroitement enroulés et la formation du fuseau mitotique est initiée. Sous le microscope optique à haute puissance, les chromosomes, qui contiennent deux chromatides sœurs et sont réunis au niveau du centromère, peuvent être visualisés sous la forme de structures minces, longues et filiformes. Le centre de coordination des microtubules est le centrosome. Le centrosome est constitué de deux centrioles. Une paire de centrosomes apparaît près du noyau, qui est entouré de fibres protéiques, plus tard l'appareil à fuseau microtubulaire.

Figure 2: Prophase précoce

Une cellule de prophase précoce colorée avec des colorants fluorescents est illustrée à la figure 2. Les brins verts sont les microtubules non kinétochores, établis autour du noyau qui se désassemble à la pointe. Les chromosomes en condensation sont représentés en bleu. Les centromères sont colorés en rouge.

Étape 2: Métaphase

Prométaphase

L'enveloppe nucléaire disparaît par phosphorylation des lamines nucléaires au cours de la prométaphase de la mitose ouverte. Les lamines nucléaires phosphorylées provoquent la désintégration de l'enveloppe nucléaire en petites vésicules membranaires. La désintégration de l'enveloppe nucléaire permet aux microtubules d'envahir le noyau. Les microtubules du kinétochore sont attachés aux kinétochores dans les centromères chromosomiques à la fin de la prométaphase. La croissance du fuseau mitotique a lieu avec l'interaction des microtubules polaires. Une cellule de prométaphase précoce colorée est montrée sur la figure 3. Des microtubules envahissent le noyau en désintégration, recherchant des kinétochores et s'assemblant avec les centromères.

Figure 3: Début de la prométaphase

Métaphase

Après la localisation des kinétochores au centomère, les deux centrosomes tirent les chromosomes vers les pôles opposés en contractant les microtubules. En raison de la tension, les chromosomes sont alignés dans la plaque équatoriale de la cellule lors de la métaphase. Le point de contrôle de la métaphase assure la répartition égale des chromosomes au niveau de la plaque équatoriale. La cellule doit passer le point de contrôle de la métaphase afin de procéder à l'anaphase. Une cellule colorée en métaphase est illustrée à la figure 4. Les deux centrosomes sont aux pôles opposés de la cellule, établissant l'appareil à fuseau.

Figure 4: Une cellule de métaphase colorée

Différence entre la métaphase 1 et 2

Étape 3: Anaphase

Au cours de l'anaphase A, les chromatides sœurs sont séparées par la tension de traction générée par les centrosomes, formant deux chromosomes filles. Ces chromosomes filles sont attirés vers les pôles opposés en contractant davantage les microtubules. Pendant l'anaphase B, les microtubules polaires se poussent les uns les autres, allongeant la cellule. Les chromosomes sont à leur niveau condensé maximal à la fin de l'anaphase. Ils sont séparés pour reformer le noyau. Une cellule anaphase colorée est montrée sur la figure 5. Deux ensembles de chromosomes sont séparés par des microtubules kinétochores, écartant davantage la cellule.

Figure 5: Une cellule anaphase colorée

Étape 4: Télophase

Les microtubules contractés sont desserrés, allongeant davantage la cellule. Deux ensembles de chromosomes sont aux pôles opposés. De nouvelles enveloppes nucléaires sont formées, enfermant chaque chromosome défini par les vésicules membranaires de la cellule mère qui se sont désintégrées tôt. Ainsi, deux nouveaux noyaux génétiquement identiques apparaissent. Les chromosomes à l'intérieur de chaque noyau sont décondensés afin de compléter la mitose. Une cellule télophase colorée est montrée sur la figure 6. Le relâchement des microtubules allonge la cellule.

Figure 6: Télophase

Sommaire

La mitose a lieu lors de la reproduction asexuée des eucaryotes, qui produit deux cellules filles génétiquement identiques. L'ADN dans le génome est répliqué pendant l'interphase qui a lieu avant l'entrée de la phase mitotique. L'ADN répliqué contient deux chromatides sœurs sous leur forme condensée de chromosomes. Les organites du cytoplasme augmentent également leur nombre pendant l'interphase. L'interphase de la cellule est suivie de sa phase mitotique, augmentant le nombre de cellules.

La division mitotique est principalement composée de quatre phases: prophase, métaphase, anaphase et télophase. Les chromatides sont condensées en chromosomes pendant la prophase. Ces chromatides sont alignées dans la plaque équatoriale de la cellule par l'appareil à broche de formage. Les microtubules du kinétochore, qui sont reliés aux centromères des chromosomes, se contractent, générant une tension sur le centromère qui maintient ensemble les deux chromatides sœurs à l'anaphase. Cette tension conduit au clivage des complexes protéiques de cohésion dans le centromère, séparant les deux chromatides sœurs et produisant deux chromosomes filles. Ces chromosomes filles sont attirés vers les pôles opposés par une contraction supplémentaire des microtubules du kinétochore pendant la télophase qui est la phase finale de la division mitotique. Après avoir terminé la phase M, la cellule mère subit une division cytoplasmique connue sous le nom de cytokinèse, ce qui donne deux cellules séparées génétiquement identiques.

Référence:1. "Mitose". fr.wikipedia.org. N.p., 2017. Web. 9 mars 2017.

Courtoisie d'image: 1. « Diagramme schématique de Mitosis-fr » Par Schemazeichnung_Mitose.svg:) via Commons Wikimedia2. "ProphaseIF" de Roy van Heesbeen - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia3. "Prométaphase" Par Roy van Heesbeen - Roy (domaine public) via Commons Wikimedia4. "MetaphaseIF" de Roy van Heesbeen - Roy (domaine public) via Commons Wikimedia5. «Anaphase IF» de Roy van Heesbeen - Delta Vision Roy van Heesbeen (domaine public) via Commons Wikimedia6. "TélophaseIF" de Roy van Heesbeen - Roy (domaine public) via Commons Wikimedia